Устройство для измерения напряженности магнитного поля

Устройство для измерения напряженности магнитного поля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ,w 700846

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Эаввлеио 01,0678 (21) 2621389/18-21 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Q01 к i 33/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.317..44(088.8) Опубликовано 301179. Бюллетеиь ЙЯ 44

Дата опубликования описанив ЗЮ1,79

А,И. Трофимов и A.È. Назаров

Томский ордена Октябрьской. Революции и ордена Трудового (71) Э В Красного Знамени политехнический институт им. C.M. Кирова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМБРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ

МАГНИТНОГО Пб)ЛЯ э . (i„

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения напряжен. ности магнитного поля.

Напряженность матнитного поля измеряют тесламетры, основанные на изменении электрического. сопротивления материалов; тесламетры, использующие эффект Колла; тесламетры индукционного типа, феррозондовые, основанные на методе ядерного магнитного резонанса, и другие (1).

Эти приборы позволяют измерять напряженность (индукцию) слабых и силь ных магбитных полей. 15

Однако все они имеют либо невысокую точность измерения (1-23), либо довольно сложны в построении.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - устройство, содер- 20 жащее электромагнит, сочлененный с пъезоэлектрическим кристаллом (пъезоэлементом), который притерпевает деформацию изгиба. Под действием магнитного поля происходит поворот электромагнита, воздействующего. на пъезоэлемент. Выходное напряжение, возникающее под действием электромагнита на электродах пъезокристалла, поступает на схему, формирующую сигнал, 39 соответствующей напряженности магнит ного поля (2) .

Вследствие того, что зависимость силы электромагнита от величины магнитного поля существенно нелинейна, выходная характеристика этого устройства также нелинейна. Кроме того, пъезоэлемент может быть применен только для измерения динамических воздействий (усилий) или быстроменяющихся процессов, а на практике часто необходимо измерять напряженность

-постоянного (статического) магнитного поля.

Цель изобретения — повьваение чувствительности и точности измерения напряженности постоянного магнитного поля.

Поставленная цель достигается тем

1 что устройство, содержащее пъезоэлементы, возбуждающий генератор и измерительный прибор, снабжено стержнем из ферромагнитного материала, длина которого кратна половине длины волны возбуждаемых в. нем колебаний. На каждом из концов размещено по пьезоэлементу, один из которых подключен к генератору, а другой к измерительному прибору, 700846

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 7388/36

Тираж 1073

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Конструктивная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство. содержит ферромагнитный стержень 1, на торцах которого закреплены пъезоэлементы 2 и 3, К пьезоэлементу 2 подключен генератор

4, а к пьезоэлементу 3 — измеритель ный прибор 5 °

Устройство работает следующим об разом,, Пьезоэлемент 2 возбуждается генератором 4. Возбуждаемые ультразвуковые колебания распространяются по стержню 1 и воспринимаются пъезоэле-, ментом. 3, в котором энергия механических колеабний прев ращаетс я в,. электрический сигнал, поступающиЩ на измерительный прибор 5. При внесйф31й стержня 1 в магнитное поле происЖ-. дит его намагничивание, вследствие с., 4Ф чего изменяется скорость распространения ультразвуковых колебаний в нем

20 и, соответственно, измеряется напряжение на пъеэоэлементе 3, которое фиксируется измерительным прибором 5.

Изменение выходного сигнала пропорцибнально напряженности магнитного поля. Пъезоэлемент 2.возбуждается на резонансной частоте. Длина стержня 1 выбирается кратной половине длины волны распространяющихся в нем колебаний. При этом в стержне образуют- 0 ся стоячие волны, Это приводит к значительному увеличению чувствительности.

Таким образом, предложенное устройство позволяет измерять напряженI. ность постоянного магнитного поля, так как пъезоэлементы 2 и 3 возбуждаются независимо от наличия магнитного поля, т,е, гьъеэоэлементы работают в динамическом режиме независимо от изменений магнитного поля.

Зависимость скорости ультразвука от напряженности магнитного поля является линейной. Эксперименты показали высокую чувствительность предложенного устройства.

Устройство для измерения напряженности магнитного поля, содержащее пъезоэлементы,. возбуждающий генера-. тор и измерительный прибор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повышения чувствительности и точности измерения-йапряженности постоянного магнитйого поля, оно снабжено . - стержнем из ферромагнитного материала, длина которого кратна половине длины волны возбуждаемых в нем колебаний, а на каждом из концов размещено по пьезоэлементу, один иэ которых подключен к генератору, а другой - к измерительному прибору. .Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Магнитные измерения. Под.ред.

E.T. Чернышева, М., Иэд-во стандартов, 1969

2. Патент CIA. Р 3564402, кл. G01 R 33/02, 1971